Dynamische test voor het aantonen van de retentie van ...€¦ · 1.2.Doelstelling 2 HOOFDSTUK 2....

27
Verspreiding: Beperkt Eindrapport Dynamische test voor het aantonen van de retentie van chemische reststoffen door de Fontinet membraan microfilter Guido Vanermen, Jo Lievens, Kathleen Allaerts, Wilfried Brusten Studie uitgevoerd in opdracht van: 2014/SCT/R/37 Februari 2014

Transcript of Dynamische test voor het aantonen van de retentie van ...€¦ · 1.2.Doelstelling 2 HOOFDSTUK 2....

Page 1: Dynamische test voor het aantonen van de retentie van ...€¦ · 1.2.Doelstelling 2 HOOFDSTUK 2. Proefopzet voor de dynamische retentietest 5 2.1.Proefopstelling 5 ... aan VITO gevraagd

Verspreiding: Beperkt

Eindrapport

Dynamische test voor het aantonen van de retentie van chemische reststoffen door de Fontinet membraan microfilter

Guido Vanermen, Jo Lievens, Kathleen Allaerts, Wilfried Brusten

Studie uitgevoerd in opdracht van:2014/SCT/R/37

Februari 2014

Page 2: Dynamische test voor het aantonen van de retentie van ...€¦ · 1.2.Doelstelling 2 HOOFDSTUK 2. Proefopzet voor de dynamische retentietest 5 2.1.Proefopstelling 5 ... aan VITO gevraagd

Alle rechten, waaronder het auteursrecht, op de informatie vermeld in dit document berusten bij de Vlaamse Instelling voor TechnologischOnderzoek NV (“VITO”), Boeretang 200, BE-2400 Mol, RPR Turnhout BTW BE 0244.195.916. De informatie zoals verstrekt in dit document isvertrouwelijke informatie van VITO. Zonder de voorafgaande schriftelijke toestemming van VITO mag dit document niet worden gereproduceerd ofverspreid worden noch geheel of gedeeltelijk gebruikt worden voor het instellen van claims, voor het voeren van gerechtelijke procedures, voorreclame of antireclame en ten behoeve van werving in meer algemene zin aangewend worden

Page 3: Dynamische test voor het aantonen van de retentie van ...€¦ · 1.2.Doelstelling 2 HOOFDSTUK 2. Proefopzet voor de dynamische retentietest 5 2.1.Proefopstelling 5 ... aan VITO gevraagd

Inhoud

VERSPREIDINGSLIJST

Prime Water, 3 ex.VITO, 3 ex.

I

Page 4: Dynamische test voor het aantonen van de retentie van ...€¦ · 1.2.Doelstelling 2 HOOFDSTUK 2. Proefopzet voor de dynamische retentietest 5 2.1.Proefopstelling 5 ... aan VITO gevraagd

Samenvatting

SAMENVATTING

In deze studie werd nagegaan in welke mate de door Prime Water ontwikkelde Fontinetmicrofilters in staat zijn om kwantitatief veel voorkomende organische micropolluenten alsook hetzware metaal lood uit het drinkwater te verwijderen. Met dit doel werden aan drinkwater degeselecteerde polluenten geaddeerd en werd i.f.v. het doorstroomvolume het uitloopwater van deFontinet filter geanalyseerd op het voorkomen van deze polluenten. Uit de resultaten blijkt dat deFontinet filter een zeer goede retentie vertoont voor mogelijke verontreinigingen in hetdrinkwater. Er werd ook geen doorbraak vastgesteld na doorstroom van grote volumes water.

II

Page 5: Dynamische test voor het aantonen van de retentie van ...€¦ · 1.2.Doelstelling 2 HOOFDSTUK 2. Proefopzet voor de dynamische retentietest 5 2.1.Proefopstelling 5 ... aan VITO gevraagd

Inhoud

INHOUD

Verspreidingslijst I

Samenvatting II

Inhoud III

HOOFDSTUK 1. Inleiding 1

1.1.Situering 1

1.2.Doelstelling 2

HOOFDSTUK 2. Proefopzet voor de dynamische retentietest 5

2.1.Proefopstelling 5

2.2.Monsternemingen 6

2.3.Bepalingsmethoden 7

HOOFDSTUK 3. Resultaten 12

3.1.Pesticiden, pharmaceutica en industriële chemicaliën 12

3.2.Vluchtige organische verbindingen 12

3.3.Zware metalen: lood 13

HOOFDSTUK 4. Besluit 21

Bijlage A 23

III

Page 6: Dynamische test voor het aantonen van de retentie van ...€¦ · 1.2.Doelstelling 2 HOOFDSTUK 2. Proefopzet voor de dynamische retentietest 5 2.1.Proefopstelling 5 ... aan VITO gevraagd

HOOFDSTUK 4 Besluit

INLEIDING

Situering

Ondanks het feit dat er “drinkwater” in de eerste plaats als kraantjeswater ter beschikking is, gevenvele mensen de voorkeur aan flessenwater, want aan kraantjeswater worden vaak eigenschappentoegeschreven, die als onprettig (bijsmaak) of ongezond worden ervaren. De vraag is of dit terechtis, maar zolang er nog regelmatig berichten opduiken over hormonen, medicijnresten of bacteriënin ons kraantjeswater blijft die situatie bestaan.

Er blijken echter nadelen aan flessenwater: de prijs per fles van een liter is aanzienlijk. flessenwater is meestal niet meer dan extra gezuiverd kraantjeswater. productie, transport van lege en gevulde flessen en het afval van gebruikte flessen vormen een

milieubelasting. Gemiddeld wordt in heel België 148 liter flessenwater per persoon per jaargedronken. Daarmee is flessenwater verantwoordelijk voor een aanzienlijk hoeveelheidglasafval en plastic afval (en CO2 productie).

en dan het sleuren met flessen van en naar de winkel.

Volgens Prime Water is er nog een braakliggende markt voor zuivering van kraantjeswater aan hetgebruikspunt, namelijk de keukenkraan. Prime water heeft een methode ontwikkeld omkraantjeswater extra te zuiveren en daarmee drinkwater te maken dat qua smaak en kwaliteitgelijkwaardig is aan het duurste bronwater in flessen. Geproduceerd in enkele seconden, daar waarde natuur, in een filtratieproces door de verschillende bodemlagen, honderden jaren over doet.

De Fontinet® Filters worden geheel bij Prime Water bvba in Lommel geproduceerd. Het PrimeWater Fontinet® Filter biedt een combinatie van beschikbare zuiveringstechnieken dat meer dan10 jaar werkzaam is in professionele waterkoel- en tap installaties.

1. De speciale koolstofmantel geeft het water een aangename smaak, waardoor ook thee enkoffie veel beter smaken. Opgeloste chemicaliën, medicijnresten en zware metalen die zichnog in het kraantjeswater bevinden worden verwijderd.

2. Het membraan micro-filter verwijdert 99,9999% van alle bacteriën, troebeling > 0,15 μm(0,00015 mm) en voorkomt kalkaanslag.

1

Page 7: Dynamische test voor het aantonen van de retentie van ...€¦ · 1.2.Doelstelling 2 HOOFDSTUK 2. Proefopzet voor de dynamische retentietest 5 2.1.Proefopstelling 5 ... aan VITO gevraagd

HOOFDSTUK 3 Resultaten

Prime Water bereikt hiermee fris en zuiver drinkwater, in smaak en kwaliteit gelijk aan het betereflessenwater, maar tegen een fractie van de kosten.

Om de markt aan te spreken is er gestart met een proefproject in de Gemeente Lommel engesponsord i-Cleantech Vlaanderen iCTV. In het kader van dit project krijgen de inwoners van degemeente de mogelijkheid om op aantrekkelijke voorwaarden een Fontinet® te verwerven.Bovendien wordt in alle gemeentelijke gebouwen een Fontinet® geplaatst.Gedurende een periode van 3 à 6 maanden zal worden nagegaan wat de gebruikers besparen t.o.v.flessenwater. Tevens wordt de mening gevolgd over het gebruiksgemak van de Fontinet®, desmaak van het water en zal de kwaliteit van het water worden getest.

Om de verminderde milieubelasting zichtbaar te maken laat Prime Water ook een Life CycleAnalysis maken. Hierbij wordt de milieubelasting, veroorzaakt door het gebruik van flessenwateren het gebruik van de Fontinet® met elkaar vergeleken. Dit dient om het duurzaamheidsbesef bijconsumenten te versterken, dat inmiddels al zover ontwikkeld is dat het begrip “duurzaam” eenbelangrijke rol speelt bij aankoopbeslissingen.De publiciteit over de, naar Prime Waters verwachting zeer positieve resultaten van ditproefproject, vormen de basis voor grootschalige promotie. Eerst op regionale schaal (Limburg),om deze vervolgens uit te breiden naar Vlaanderen en Wallonië.

Doelstelling

Prime Water is gespecialiseerd in de productie van waterzuiveringsmodules voor toepassingen aanhet gebruikspunt, dit om chemische verontreinigingen, geur en smaak, bacteriën en virussen teverwijderen. Prime Water produceert de Fontinet (met een capaciteit minstens 4000 liter) en heeftaan VITO gevraagd om een dynamische testmethode uit te werken voor de bepaling van de

2

Page 8: Dynamische test voor het aantonen van de retentie van ...€¦ · 1.2.Doelstelling 2 HOOFDSTUK 2. Proefopzet voor de dynamische retentietest 5 2.1.Proefopstelling 5 ... aan VITO gevraagd

HOOFDSTUK 4 Besluit

retentie van chemische reststoffen door de Fontinet membraan microfilter. Deze testen op defunctionaliteit van de Fontinet zijn uitgevoerd bij Prime Water te Lommel(http://www.primewater.com )

Het doel was om de functionaliteit van de Fontinet membraan microfilter aan te tonen door deverwijderingsefficiëntie van een aantal karakteristieke aandachtstoffen voor drinkwater op tevolgen in functie van het elutievolume. De doelstelling was dus tweeërlei:

- aantonen dat de membraan filter kwantitatief de chemische reststoffen verwijderd- aantonen dat de verwijderingsefficiëntie behouden blijft na doorstroom van grote

hoeveelheden water.

De geselecteerde parameters zijn in Tabel 1 opgenomen. Het zijn doorgaans goed wateroplosbarestoffen, die bij de waterzuivering kunnen doorbreken en die volgens literatuurgegevens soms indrinkwater en/of water gebruikt voor de productie van drinkwater voorkomen. Het betreftvolgende stofgroepen:

- Vluchtige organische verbindingen- Medicijnresten- Polaire bestrijdingsmiddelen en afbraakproducten- Industriële chemicaliën- Het zware metaal lood, gekozen o.b.v. relevantie voor drinkwater

3

Page 9: Dynamische test voor het aantonen van de retentie van ...€¦ · 1.2.Doelstelling 2 HOOFDSTUK 2. Proefopzet voor de dynamische retentietest 5 2.1.Proefopstelling 5 ... aan VITO gevraagd

HOOFDSTUK 3 Resultaten

Tabel 1: Lijst van geselecteerde stoffen

PharmaceuticalsCarbamazepine antiepilecticumDiclofenac pijnstillerIbuprofen pijnstillerBezafibrate lipideverlagend middelMetoprolol betablokkerAmidotrizoinezuur radiocontrastmiddelSulfamethoxazole antibioticumClarythromicine antibioticum

Pesticiden en afbraakproductenBAM afbraakproduct dichlobenilDesethylatrazine afbraakproduct atrazineVIS-01 afbraakproduct chloorthalonilBentazon herbicidemecoprop herbicide

Industriële chemicaliënOctylfenol Basisproduct surfactantBisfenol A Basisproduct polycarbonaat4-methylbenzotriazool Anti-corrosiemiddel

Vluchtige organische verbindingentrihalomethanen (chloroform, broomdichloormethaan, chloordibroommethaan, bromoform)

desinfectiebijproducten

MTBE benzine-additief

Zware metalenlood

4

Page 10: Dynamische test voor het aantonen van de retentie van ...€¦ · 1.2.Doelstelling 2 HOOFDSTUK 2. Proefopzet voor de dynamische retentietest 5 2.1.Proefopstelling 5 ... aan VITO gevraagd

HOOFDSTUK 4 Besluit

PROEFOPZET VOOR DE DYNAMISCHE RETENTIETEST

Proefopstelling

Voor de dynamische test werd een plastic cubitainer van 1000 L gevuld met drinkwater. Aan degevulde container werden vervolgens de chemische stoffen, opgelost in water of in een kleinehoeveelheid wateroplosbaar solvent, geaddeerd. De finale concentraties in het water zijnopgenomen in Tabel 2. De addities van de organische verbindingen gebeurde a.d.h.v.methanoloplossingen, deze van lood a.d.h.v. een waterige oplossing. De retentie van de stoffendoor de Fontinet werd opgevolgd door in het begin en vervolgens om de 250 L het uitloopwatervan de Fontinet te analyseren op het voorkomen van de geaddeerde stoffen. Tegelijk werd ooktelkens het water van de cubitainer gemeten. De cubitainer van 1000 L was voorzien van een afvoer met een kogelkraan en een pomp metmanometer. De pomp genereerde een druk die het geaddeerde water doorheen de Fontinetmicrofilter stuurde. Er werden 2 Fontinet microfilters getest.De dynamische test werd uitgevoerd bij Prime Water bvba in samenwerking met VITO. Deuitrusting was opgesteld in het testlaboratorium van Prime Water bvba. De te adderen oplossingenen de additie-instructies werden door VITO aangeleverd. Prime Water voerde de additie en demonsternemingen uit. De nodige recipiënten voor de monsternemingen werden door VITO terbeschikking gesteld en de geschikte wijze van monsterneming werd door VITO toegelicht. Hettransport van de monsters naar VITO werd door Prime Water uitgevoerd.

Tabel 2: Geaddeerde concentraties polluenten aan het water

Concentratie additie

Additie-hoeveelheid*

ng/l mgPharmaceuticals carbamazepine 1000 1

diclofenac 1000 1ibuprofen 2000 2bezafibrate 1000 1metoprolol 1000 1sulfamethoxazole 1000 1clarythromicine 2000 2

Pesticiden en afbraakproducten BAM 1000 1

desethylatrazine 1000 1VIS-01 2000 2bentazone 1000 1mecoprop 2000 2

Industriële stoffen: BPA 1000 1

5

Page 11: Dynamische test voor het aantonen van de retentie van ...€¦ · 1.2.Doelstelling 2 HOOFDSTUK 2. Proefopzet voor de dynamische retentietest 5 2.1.Proefopstelling 5 ... aan VITO gevraagd

HOOFDSTUK 3 Resultaten

t-octylfenol 1000 14-methylbenzotriazool 1000 1

Vluchtige verbindingen MTBE 100000 100

chloroform 100000 100broomdichloormethaan 100000 100chloordibroommethaan 100000 100bromoform 100000 100

Zware metalen lood 100000 100

zink 100000 100cadmium 100000 100

* additie aan 1000 L water

Monsternemingen

De tijdstippen van de monsterneming en het aantal en volume van de watermonsters werd alsvolgt gepland voor de cubitainer en de Fontinet uitloop:

- Monstervolumes, bij elke monsterneming:o 2 maal 1000 ml, in een glazen recipiënt, voor de bepaling van niet-vluchtige

verbindingen; hierbij wordt natriumthiosulfaat als bewaarmiddel toegevoegd (50mg/l)

o 1 maal 100 ml, in een glazen recipiënt, voor de bepaling van de vluchtigeverbindingen; hierbij wordt natriumthiosulfaat als bewaarmiddel toegevoegd (50mg/l)

o 1 maal 100 ml in een PP recipiënt voor de bepaling van zware metalen; het waterwordt aangezuurd met HNO3 tot pH 1-2

- Monsternemingen:o Blanco drinkwaterstaal: na vullingsgraad van 200 liter in de cubitainero Monsterneming voor de bepaling van de startconcentratie in de cubitainer na

volledige vulling van de cubitainer en additie van de chemische stoffen; dezemonsterneming gebeurt op het ogenblik van de eerste uitloop doorheen deFontinet filter.

o Eerste monsterneming van de uitloop na 10 L o Volgende monsternemingen telkens na elke 250 liter doorstroming doorheen de

Fontinet, van zowel uitloop als cubitainer water

De monsterflessen werden volledig gevuld en koel en in het donker bewaard in afwachting vananalyse.

Een overzicht van de genomen monsters en bijhorende codering is opgenomen in Tabel 3. Erwerden 2 Fontinet systemen getest.

6

Page 12: Dynamische test voor het aantonen van de retentie van ...€¦ · 1.2.Doelstelling 2 HOOFDSTUK 2. Proefopzet voor de dynamische retentietest 5 2.1.Proefopstelling 5 ... aan VITO gevraagd

HOOFDSTUK 4 Besluit

Tabel 3: Genomen retentietest monsters en codering

Monsters Tijdstip CodeBlancowater na vullen van cubitainer tot 200 L BL WaterWater uit cubitainer na uitloop van 10 L Cubi V=10LWater van uitloop Fontinet na uitloop van 10 L Fontinet V=10LWater van uitloop Fontinet na uitloop van 10 L Fontinet2 V=10LWater uit cubitainer na uitloop van 250 L Cubi V=250LWater van uitloop Fontinet na uitloop van 250 L Fontinet V=250LWater van uitloop Fontinet na uitloop van 250 L Fontinet2 V=250LWater uit cubitainer na uitloop van 500 L Cubi V=500LWater van uitloop Fontinet na uitloop van 500 L Fontinet V=500LWater van uitloop Fontinet na uitloop van 500 L Fontinet2 V=500LWater uit cubitainer na uitloop van 750 L Cubi V=750LWater van uitloop Fontinet na uitloop van 750 L Fontinet V=750LWater van uitloop Fontinet na uitloop van 750 L Fontinet2 V=750L

Bepalingsmethoden

Voor de analyse van de reststoffen werden de volgende meetmethoden toegepast worden:- Zware metalen:

De bepaling van lood werd rechtstreeks op de waterige oplossingen uitgevoerd met inductief gekoppeld plasma – atomaire emissiespectrometrie conform WAC/III/B/010 (ISO 11885)

- Vluchtige organische verbindingen: De bepaling van MTBE en de trihalomethanen werd rechtstreeks op het water uitgevoerd met dampfase GC-MS conform WAC/IV/A/016

- Bestrijdingsmiddelen, pharmaceutische verbindingen, industriële chemicaliën: o Desethylatrazine, BAM, carbamazepine, sulfamethoxazole, metoprolol,

bezafibrate, clarothromycine en 4-methylbenzotriazool werden bepaald door rechtstreekse meting van het water met UPLC-MS/MS in positieve electrospray ionisatiemodus, gebruikmakend van een Waters Acquity ultraperformance vloeistof chromatograaf gekoppeld aan een Waters Xevo-TQS triple quadrupool massaspectrometer

o Mecoprop, bentazon, diclofenac werden bepaald door rechtstreekse meting van het water met UPLC-MS/MS in negatieve electrospray ionisatiemodus

o Ibuprofen: vaste fase extractie (SPE) van het water met Oasis HLB gevolgd door UPLC-LC-MS/MS meting in negatieve acquisitiemodus

o 4-t-Octylfenol en bisfenol A: vaste fase extractie (SPE) van het water met ST-DVB gevolgd door UPLC-LC-MS/MS meting in negatieve acquisitiemodus

Voorbeelden van UPLC-MS/MS chromatogrammen, geregistreerd bij specifieke MS/MS transities (moederion > dochterion), zijn voor de afzonderlijke verbindingen weergegeven in Figuur 1 totFiguur 5.

7

Page 13: Dynamische test voor het aantonen van de retentie van ...€¦ · 1.2.Doelstelling 2 HOOFDSTUK 2. Proefopzet voor de dynamische retentietest 5 2.1.Proefopstelling 5 ... aan VITO gevraagd

HOOFDSTUK 3 Resultaten

Prime Water POS 20140212a12

Time1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00 11.00 12.00

%

0

1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00 11.00 12.00

%

1

1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00 11.00 12.00

%

0

1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00 11.00 12.00

%

0

100

1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00 11.00 12.00

%

1

1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00 11.00 12.00

%

0

100

1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00 11.00 12.00

%

0

100

Prime Water POS 20140212a12 7: MRM of 1 Channel ES+ 750 > 592 (Clarithromycin)

2.48e45.43

0.43

5.49

5.535.555.61 6.61 7.34

Prime Water POS 20140212a12 6: MRM of 1 Channel ES+ 362 > 316 (Bezafibrate)

9.23e46.86

0.38 3.710.53

1.46 4.26 6.115.10

6.90

7.0311.49

Prime Water POS 20140212a12 5: MRM of 1 Channel ES+ 268 > 159 (Metoprolol)

2.90e53.45

0.38 0.53 3.628.978.00 10.48

Prime Water POS 20140212a12 4: MRM of 1 Channel ES+ 254 > 92 (Sulfmethoxazole)

2.66e54.27

Prime Water POS 20140212a12 3: MRM of 1 Channel ES+ 237 > 194 (Carbamazepine)

2.28e65.43

5.48

Prime Water POS 20140212a12 2: MRM of 1 Channel ES+ 190 > 173 (BAM)

1.88e53.13

0.420.160.56

1.710.92 1.25 2.701.99 2.10

3.24

3.42 5.935.79

4.503.98 5.365.19

4.566.19

11.2311.147.076.86 7.21

7.39 7.8212.49

12.2811.40

Prime Water POS 20140212a12 1: MRM of 1 Channel ES+ 188 > 146 (Desethylatrazine)

6.27e54.09

Figuur 1: UPLC-MS/MS chromatogrammen voor bestrijdingsmiddelen en farmaceutica (bepaling met UPLC-MS/MS in positieve ionisatiemodus;chromatogrammen voor Cubi V = 10 L)

8

Page 14: Dynamische test voor het aantonen van de retentie van ...€¦ · 1.2.Doelstelling 2 HOOFDSTUK 2. Proefopzet voor de dynamische retentietest 5 2.1.Proefopstelling 5 ... aan VITO gevraagd

HOOFDSTUK 4 Besluit

Prime Water NEG 20140211a12

Time3.80 4.00 4.20 4.40 4.60 4.80 5.00 5.20 5.40 5.60 5.80 6.00 6.20 6.40 6.60 6.80 7.00 7.20 7.40 7.60 7.80

%

1

3.80 4.00 4.20 4.40 4.60 4.80 5.00 5.20 5.40 5.60 5.80 6.00 6.20 6.40 6.60 6.80 7.00 7.20 7.40 7.60 7.80

%

0

3.80 4.00 4.20 4.40 4.60 4.80 5.00 5.20 5.40 5.60 5.80 6.00 6.20 6.40 6.60 6.80 7.00 7.20 7.40 7.60 7.80

%

1

3.80 4.00 4.20 4.40 4.60 4.80 5.00 5.20 5.40 5.60 5.80 6.00 6.20 6.40 6.60 6.80 7.00 7.20 7.40 7.60 7.80

%

0

100

Prime Water NEG 20140211a12 5: MRM of 1 Channel ES- 327 > 220 (VIS-01)

1.65e44.10

3.75

4.12

4.14

4.23

Prime Water NEG 20140211a12 4: MRM of 1 Channel ES- 294 > 250 (Diclofenac)

1.73e47.20

7.03

7.22

7.24

7.27

7.307.637.34 7.59 7.65 7.827.83

7.93

Prime Water NEG 20140211a12 3: MRM of 1 Channel ES- 239 > 132 (Bentazon)

6.10e54.23

Prime Water NEG 20140211a12 1: MRM of 1 Channel ES- 213 > 141 (Mecoprop)

1.11e55.21

Figuur 2: UPLC-MS/MS chromatogrammen voor bestrijdingsmiddelen en farmaceutica (bepaling met UPLC-MS/MS in negatieve ionisatiemodus;chromatogrammen voor Cubi V = 10 L)

9

Page 15: Dynamische test voor het aantonen van de retentie van ...€¦ · 1.2.Doelstelling 2 HOOFDSTUK 2. Proefopzet voor de dynamische retentietest 5 2.1.Proefopstelling 5 ... aan VITO gevraagd

HOOFDSTUK 3 Resultaten

Prime water_20140212a11

Time0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 4.50 5.00 5.50 6.00 6.50 7.00 7.50 8.00 8.50

%

1

Prime water_20140212a11 3: MRM of 2 Channels ES+ 133.9 > 76.8 (4-methyl-1H-benzotriazole)

5.08e52.91

0.60

0.13

6.56

6.01

6.81

7.35

Figuur 3: UPLC-MS/MS chromatogram voor methylbenzotriazool (bepaling met UPLC-MS/MS inpositieve ionisatiemodus; chromatogram voor Cubi V = 10 L)

Ibuprofen_20140212a14

Time0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 4.50

%

0

100

Ibuprofen_20140212a14 MRM of 2 Channels ES- 204.9 > 160.7 (Ibuprofen)

7.55e32.70

0.01

0.10

0.16

0.18

0.510.45

0.35

0.631.11

1.010.79 1.20 1.37

1.391.53

1.871.74

1.881.98

2.43

2.744.33

3.343.092.94 3.733.38 4.184.113.96 4.474.49 4.71

Figuur 4: UPLC-MS/MS chromatogram voor ibuprofen (bepaling met UPLC-MS/MS in negatieveionisatiemodus na SPE extractie op Oasis HLB; chromatogram voor Cubi V = 10 L)

10

Page 16: Dynamische test voor het aantonen van de retentie van ...€¦ · 1.2.Doelstelling 2 HOOFDSTUK 2. Proefopzet voor de dynamische retentietest 5 2.1.Proefopstelling 5 ... aan VITO gevraagd

HOOFDSTUK 4 Besluit

Prime water_fenolen_20140218a14

Time0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 4.50 5.00 5.50 6.00 6.50 7.00 7.50 8.00 8.50

%

0

0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 4.50 5.00 5.50 6.00 6.50 7.00 7.50 8.00 8.50

%

0

Prime water_fenolen_20140218a14 4: MRM of 2 Channels ES- 227.14 > 212.03 (Bisphenol A Q)

1.11e74.13

3.24 3.64

Prime water_fenolen_20140218a14 1: MRM of 2 Channels ES- 205.22 > 133.26 (Octylphenol Q)

2.08e66.93

7.22

Figuur 5: UPLC-MS/MS chromatogram voor bisfenol A en 4-t-octylfenol (bepaling met UPLC-MS/MSin negatieve ionisatiemodus na SPE extractie op ST-DVB; chromatogram voor Cubi V = 10 L)

11

Page 17: Dynamische test voor het aantonen van de retentie van ...€¦ · 1.2.Doelstelling 2 HOOFDSTUK 2. Proefopzet voor de dynamische retentietest 5 2.1.Proefopstelling 5 ... aan VITO gevraagd

HOOFDSTUK 3 Resultaten

HOOFDSTUK 1. RESULTATEN

1.1. Pesticiden, pharmaceutica en industriële chemicaliën

De resultaten voor de pesticiden en afbraakproducten, farmaceutische verbindingen en industriëlechemicaliën zijn opgenomen in Tabel 4 tot Tabel 8. De resultaten zijn gegroepeerd volgens detoegepaste analysemethode.

Uit de meetwaarden voor de watermonsters genomen uit het containervat kan afgeleid wordendat gedurende de duur van het experiment de meetwaarden overeenkomen met deadditiewaarden en constant blijven onafhankelijk van de doorlooptijd. De toegevoegdeverbindingen zijn m.a.w. stabiel, ze breken niet af of worden niet door de plasticwand van decontainer opgenomen. Uitzondering vormt evenwel 4-methylbenzotriazool, waarvoor deterugvinding t.o.v. de additiewaarde slechts 10% bedraagt. Mogelijk treedt afbraak op ofwel is eenfoute concentratie geaddeerd geweest.

De meetwaarden bekomen voor de monsters van de Fontinet uitloop zijn voor nagenoeg allepolluenten kleiner dan de bepalingsgrens. Dit betekent dat de verbindingen kwantitatiefverwijderd worden door het Fontinet microfiltersysteem. Afhankelijk van de bepalingsgrens en hetgehalte in de cubitainer kunnen verwijderingspercentages van >80% tot >99% berekend worden.Voor diclofenac en BAM kon geen voldoende gevoelige bepaling uitgvoerd worden; dit maakt datgeen onderbouwde uitspraak kan gedaan worden over het verwijderingspercentage.

Meetwaarden groter dan de bepalingsgrens worden opgetekend voor octylfenol en bisfenol A. Erwerd echter een meer gevoelige bepalingsmethode toegepast (met opconcentrering via vaste faseextractie) waardoor veel lagere bepalingsgrenzen mogelijk waren. Het verwijderingspercentagebedraagt echter meer dan 99%. Belangrijk is dat bisfenol A nauwelijks aanwezig is in hetdoorloopwater; de Fontinet microfilter bevat o.a. een polyether ether sulfon membraan datopgebouwd is uit bisfenol A, maar er is duidelijk geen residuele bisfenol A aanwezig dat uitgespoeldzou kunnen worden.

Er is geen verschil waar te nemen tussen de 2 geteste microfilters.

1.2. Vluchtige organische verbindingen

De meetresultaten voor de trihalomethanen en MTBE zijn opgenomen in Tabel 9. De meetwaardenvoor de watermonsters genomen uit het containervat blijven gedurende de duur van hetexperiment min of meer constant en komen overeen met de additiewaarden (er is een licht verliesdoor vervluchtiging). Uit de meetwaarden voor de doorloopmonsters blijkt andermaal dat deverwijdering van de verbindingen kwantitatief is: de verwijderingspercentages bedragen meer dan99%.

Er is geen verschil waar te nemen tussen de 2 geteste microfilters.

12

Page 18: Dynamische test voor het aantonen van de retentie van ...€¦ · 1.2.Doelstelling 2 HOOFDSTUK 2. Proefopzet voor de dynamische retentietest 5 2.1.Proefopstelling 5 ... aan VITO gevraagd

HOOFDSTUK 4 Besluit

1.3. Zware metalen: lood

De meetresultaten voor lood zijn opgenomen in Tabel 10. De meetwaarden voor de watermonstersgenomen uit het containervat komen overeen met de additiewaarde en dit gedurende de duur vanhet doorloopexperiment. Uit de meetwaarden voor de doorloopmonsters blijkt dat ook voor ditzware metaal de retentie volledig is, zelfs na doorloop van 750 L. Het verwijderingspercentage is>90%.

Er is geen verschil waar te nemen tussen de 2 geteste microfilters.

13

Page 19: Dynamische test voor het aantonen van de retentie van ...€¦ · 1.2.Doelstelling 2 HOOFDSTUK 2. Proefopzet voor de dynamische retentietest 5 2.1.Proefopstelling 5 ... aan VITO gevraagd

HOOFDSTUK 3 Resultaten

Tabel 4: Gemeten gehalten voor bestrijdingsmiddelen en farmaceutische verbindingen in het container- en Fontinetwater (rechtstreekse bepaling met UPLC-MS/MS in positieve ionisatiemodus)

VITO code sample code Desethylatrazine BAM Carbamazepine Sulfamethoxazole Metoprolol Bezafibrate Clarithromycine µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l

20140885 BL water < 0.1 < 0.5 < 0.1 < 0.2 < 0.2 < 0.2 < 0.520140886 Cubi V= 10 L 0,90 0,78 1,05 0,97 0,93 1,07 2,7020140887 Fontinet V= 10 L < 0.1 < 0.5 < 0.1 < 0.2 < 0.2 < 0.2 < 0.520140888 Cubi V= 250 L 0,91 0,74 1,04 1,00 0,92 1,13 2,5220140889 Fontinet V= 250 L < 0.1 < 0.5 < 0.1 < 0.2 < 0.2 < 0.2 < 0.520140890 Cubi V= 500 L 0,89 0,65 1,04 0,95 0,93 1,06 2,6520140891 Fontinet V= 500 L < 0.1 < 0.5 < 0.1 < 0.2 < 0.2 < 0.2 < 0.520140892 Cubi V= 750 L 0,88 0,74 1,05 1,02 0,86 1,06 2,9120140893 Fontinet V= 750 L < 0.1 < 0.5 < 0.1 < 0.2 < 0.2 < 0.2 < 0.520140894 Fontinet2 V= 10 L < 0.1 < 0.5 < 0.1 < 0.2 < 0.2 < 0.2 < 0.520140895 Fontinet2 V= 250 L < 0.1 < 0.5 < 0.1 < 0.2 < 0.2 < 0.2 < 0.520140896 Fontinet2 V= 500 L < 0.1 < 0.5 < 0.1 < 0.2 < 0.2 < 0.2 < 0.520140897 Fontinet2 V= 750 L < 0.1 < 0.5 < 0.1 < 0.2 < 0.2 < 0.2 < 0.5

14

Page 20: Dynamische test voor het aantonen van de retentie van ...€¦ · 1.2.Doelstelling 2 HOOFDSTUK 2. Proefopzet voor de dynamische retentietest 5 2.1.Proefopstelling 5 ... aan VITO gevraagd

HOOFDSTUK 4 Besluit

15

Page 21: Dynamische test voor het aantonen van de retentie van ...€¦ · 1.2.Doelstelling 2 HOOFDSTUK 2. Proefopzet voor de dynamische retentietest 5 2.1.Proefopstelling 5 ... aan VITO gevraagd

HOOFDSTUK 3 Resultaten

Tabel 5: Gemeten gehalten voor methylbenzotriazool in het container- en Fontinetwater (rechtstreekse bepaling met UPLC-MS/MS in positieve ionisatiemodus)

VITO code sample code 4-methylbenzotriazool µg/l

20140885 BL water 0,01220140886 Cubi V= 10 L 0,12120140887 Fontinet V= 10 L <0.00520140888 Cubi V= 250 L 0,07620140889 Fontinet V= 250 L <0.00520140890 Cubi V= 500 L 0,06920140891 Fontinet V= 500 L <0.00520140892 Cubi V= 750 L 0,07520140893 Fontinet V= 750 L <0.00520140894 Fontinet2 V= 10 L <0.00520140895 Fontinet2 V= 250 L <0.00520140896 Fontinet2 V= 500 L <0.00520140897 Fontinet2 V= 750 L <0.005

Tabel 6: Gemeten gehalten voor bestrijdingsmiddelen en farmaceutische verbindingen in het container- en Fontinetwater (rechtstreekse bepaling met UPLC-MS/MS in negatieve ionisatiemodus)

VITO code Sample code Mecoprop Bentazon Diclofenac

VIS 01

µg/l µg/l µg/l µg/l20140885 BL water < 0.2 < 0.1 < 0.5 < 0.220140886 Cubi V= 10 L 1,5 1,1 0,91 2,720140887 Fontinet V= 10 L < 0.2 < 0.1 < 0.5 < 0.220140888 Cubi V= 250 L 1,5 1,1 0,89 2,620140889 Fontinet V= 250 L < 0.2 < 0.1 < 0.5 < 0.220140890 Cubi V= 500 L 1,5 1,1 0,93 2,620140891 Fontinet V= 500 L < 0.2 < 0.1 < 0.5 < 0.220140892 Cubi V= 750 L 1,6 1,1 0,97 2,520140893 Fontinet V= 750 L < 0.2 < 0.1 < 0.5 < 0.220140894 Fontinet2 V= 10 L < 0.2 < 0.1 < 0.5 < 0.220140895 Fontinet2 V= 250 L < 0.2 < 0.1 < 0.5 < 0.220140896 Fontinet2 V= 500 L < 0.2 < 0.1 < 0.5 < 0.220140897 Fontinet2 V= 750 L < 0.2 < 0.1 < 0.5 < 0.2

16

Page 22: Dynamische test voor het aantonen van de retentie van ...€¦ · 1.2.Doelstelling 2 HOOFDSTUK 2. Proefopzet voor de dynamische retentietest 5 2.1.Proefopstelling 5 ... aan VITO gevraagd

HOOFDSTUK 4 Besluit

Tabel 7: Gemeten gehalten voor de farmaceutische verbinding ibuprofen in het container- en Fontinetwater (bepaling met UPLC-MS/MS in negatieve ionisatiemodus na SPE extractie op Oasis HLB)

VITO code sample code Ibuprofen µg/l

20140885 BL water <0.220140886 Cubi V= 10 L 1,320140887 Fontinet V= 10 L <0.220140888 Cubi V= 250 L 1,520140889 Fontinet V= 250 L <0.220140890 Cubi V= 500 L 1,320140891 Fontinet V= 500 L <0.220140892 Cubi V= 750 L 1,320140893 Fontinet V= 750 L <0.220140894 Fontinet2 V= 10 L <0.220140895 Fontinet2 V= 250 L <0.220140896 Fontinet2 V= 500 L <0.220140897 Fontinet2 V= 750 L <0.2

Tabel 8: Gemeten gehalten voor fenolische verbindingen in het container- en Fontinetwater (bepaling met UPLC-MS/MS in negatieve ionisatiemodus na SPE extractie op ST-DVB)

VITO code sample code Octylfenol Bisfenol A µg/l µg/l

20140885 BL water 0,004 0,1220140886 Cubi V= 10 L 1,11 0,8420140887 Fontinet V= 10 L 0,007 0,00320140888 Cubi V= 250 L 1,16 0,9020140889 Fontinet V= 250 L 0,006 < 0.00220140890 Cubi V= 500 L 1,26 0,9220140891 Fontinet V= 500 L 0,005 0,00320140892 Cubi V= 750 L 1,24 0,9320140893 Fontinet V= 750 L 0,009 0,00420140894 Fontinet2 V= 10 L < 0.002 0,01120140895 Fontinet2 V= 250 L < 0.002 0,00420140896 Fontinet2 V= 500 L < 0.002 < 0.00220140897 Fontinet2 V= 750 L 0,009 0,003

17

Page 23: Dynamische test voor het aantonen van de retentie van ...€¦ · 1.2.Doelstelling 2 HOOFDSTUK 2. Proefopzet voor de dynamische retentietest 5 2.1.Proefopstelling 5 ... aan VITO gevraagd

HOOFDSTUK 3 Resultaten

Tabel 9: Gemeten gehalten voor vluchtige organische verbindingen in het container- en Fontinetwater (bepaling met HS-GC-MS)

broom- chloor- VITO code sample code chloroform dichloormethaan dibroommethaan bromoform MTBE

µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l20140885 BL Water 6,5 0,61 <0.6 <0.6 <0.620140886 Cubi V=10L 74 67 76 73 8420140887 Fontinet V=10L <0.6 <0.6 <0.6 <0.6 <0.620140888 Cubi V=250L 87 78 85 80 9520140889 Fontinet V=250L <0.6 <0.6 <0.6 <0.6 <0.620140890 Cubi V=500L 102 88 93 84 10220140891 Fontinet V=500L <0.6 <0.6 <0.6 <0.6 <0.620140892 Cubi V=750L 97 83 89 80 9820140893 Fontinet V=750L 0,85 <0.6 <0.6 <0.6 1,6520140894 Fontinet2 V=10L <0.6 <0.6 <0.6 <0.6 <0.620140895 Fontinet2 V=250L <0.6 <0.6 <0.6 <0.6 <0.620140896 Fontinet2 V=500L <0.6 <0.6 <0.6 <0.6 <0.620140897 Fontinet2 V=750L <0.6 <0.6 <0.6 <0.6 <0.6

18

Page 24: Dynamische test voor het aantonen van de retentie van ...€¦ · 1.2.Doelstelling 2 HOOFDSTUK 2. Proefopzet voor de dynamische retentietest 5 2.1.Proefopstelling 5 ... aan VITO gevraagd

HOOFDSTUK 4 Besluit

Tabel 10: Gemeten gehalten voor het zware metaal lood in het container- en Fontinetwater (bepaling met ICP-AES)

VITO code Sample code Lood µg/l

20140885 BL water < 1020140886 Cubi V= 10 L 9520140887 Fontinet V= 10 L < 1020140888 Cubi V= 250 L 9820140889 Fontinet V= 250 L < 1020140890 Cubi V= 500 L 9720140891 Fontinet V= 500 L < 1020140892 Cubi V= 750 L 9820140893 Fontinet V= 750 L < 1020140894 Fontinet2 V= 10 L < 1020140895 Fontinet2 V= 250 L < 1020140896 Fontinet2 V= 500 L < 1020140897 Fontinet2 V= 750 L < 10

19

Page 25: Dynamische test voor het aantonen van de retentie van ...€¦ · 1.2.Doelstelling 2 HOOFDSTUK 2. Proefopzet voor de dynamische retentietest 5 2.1.Proefopstelling 5 ... aan VITO gevraagd

HOOFDSTUK 3 Resultaten

HOOFDSTUK 2. BESLUIT

In de uitloopwaters van de Fontinet filters konden geen chemische reststoffen gedetecteerdworden. Op basis van de bepalingsgrenzen van de toegepaste meetmethoden kon berekendworden dat >80 tot >99% van de aan het water geaddeerde hoeveelheid door de Fontinet filterwordt tegengehouden. Er werd ook geen doorbraak vastgesteld na doorstroom van grotehoeveelheden water. Algemeen kan dus besloten worden dat de Fontinet filter effectief dechemische reststoffen uit het water verwijdert en dat het deze eigenschap blijft behouden bij grotedoorstroomvolumes.

20

Page 26: Dynamische test voor het aantonen van de retentie van ...€¦ · 1.2.Doelstelling 2 HOOFDSTUK 2. Proefopzet voor de dynamische retentietest 5 2.1.Proefopstelling 5 ... aan VITO gevraagd

Bijlage A

21

Page 27: Dynamische test voor het aantonen van de retentie van ...€¦ · 1.2.Doelstelling 2 HOOFDSTUK 2. Proefopzet voor de dynamische retentietest 5 2.1.Proefopstelling 5 ... aan VITO gevraagd

Bijlage A

Bijlage A

Nihil